一种钻石颜色分级自动测量装置制造方法及图纸

一种钻石颜色分级自动测量装置，包括显微微区定位系统和光谱自动采集计算系统，显微微区定位系统包括V型样品槽和白板，白板一侧设置有光源，白板正上方设置有变倍调焦镜头，变倍调焦镜头正上方及侧边分别设置一块半透半反射镜，变倍调焦镜头正上方的半透半反射镜上部设置有CCD检测器；另一块半透半反射镜反射的光线通过信号接收器和信号线传输至光谱仪，光谱仪的输出端连接有信号处理电脑。本发明专利技术装置采用了显微微区定位测量，选择被测钻石共性特征的测量区域，能够消除相同色级钻石由于尺寸大小引起的颜色差异。该装置能够快速、准确的测量钻石的颜色坐标，并自动转换为钻石分级系统对应的颜色分级级别。

【技术实现步骤摘要】
一种钻石颜色分级自动测量装置
本专利技术属于钻石颜色分级
，涉及一种钻石颜色分级自动测量装置。
技术介绍
钻石颜色分级的具体方法是把样品与一套已标定颜色级别的标准圆钻型钻石标样（7-10粒）进行目视比色。颜色分级人员要求为颜色视觉正常，受过专门技能培训的专业人员，年龄在20～50岁为宜。比色时要由两名以上技术人员独立完成同一钻石的颜色分级，并取得统一的结果。工作区域要求是中性色，即白色、黑色或者灰色，除此之外最好不要有其他颜色。包括房间内桌椅、墙壁、地面、窗帘，工作人员的着装、眼镜的颜色甚至肤色都对颜色分级有影响。光线工作区域应避免除分级用标准光源以外的其他光线的照射，暗室或半暗的实验室是理想的颜色分级环境。其他要求工作区域还应该干净、整洁、安静、安全，以便分级人员能够专心致志地开展工作。目前钻石颜色分级主要依靠人为估测，误差较大。受检测人员对颜色的敏感程度、对颜色的记忆能力影响较大，甚至会受检测人员的体力状况、疲劳程度、心情的影响，因此人为误差较大，常常出现同一个样品同一个人在相同的环境下，不同时间出现检验结果有较大偏差的情况。目前绝大多数钻石颜色测量方法，其样品信息的采集采取的是将被测钻石样品放置于积分球窗口，光线主要照射样品的台面，光线经钻石样品表面反射后经过积分球内表面的漫反射射入探测器进行数据采集。如LiuLab.公司生产的光谱仪是一种典型的积分式测量仪器。相关文献：Y.Liu,Apparatusandmethodforcolormeasurementandcolorgradingofdiamonds,gemstonesandthelike,USPatentNo.7,652,755,2010.Y.Liu,Methodandsystemforcolorgradingofgemstones,USPatentNo.7,388,656,2008.宝石颜色测量的新技术研究.<中国地质大学>，2007，硕士论文，王蓉。这种采用光线照射被测样品，反射光线经积分球漫射方式收集被测量信号的测量方法，在颜色测量领域被广泛采用。但这种采集方式与目视钻石色级比色评价观察条件中规定的观察方式存在差异，由于这种观察条件的差异，造成测量结果的差异。这就要求设计者对其系统进行系统修正，而系统修正的方法和精度会影响到其测量结果的精度。近年来，国际国内越来越多的钻石颜色的自动测量系统应运而生。自动测量方法的优势在于其具有很好的测量复现性，不受外部环境及情绪以及心情的影响。然而测量仪器的重复性不能够完全满足颜色测量的需求，更重要的是仪器测量的结果必须满足人眼和大脑对颜色的感知。这就是说，仪器的测量结果必须接近人眼的视觉感知。这种人眼视觉观察条件包括：抛光良好的被测样品，样品在白色漫射背景下，照射光源色温为D65光源，该光源含有适当的紫外光谱，观察样品时需要对被测样品的垂直方向亭部、及腰部各个区域进行观察，并以不同的观察者对这些点的测量数据取平均值作为测量结果。
技术实现思路
本专利技术针对传统钻石颜色分级存在的问题提出一种新型的钻石颜色分级自动测量装置。为了达到上述目的，本专利技术是采用下述的技术方案实现的：一种钻石颜色分级自动测量装置，包括显微微区定位系统和光谱自动采集计算系统，显微微区定位系统包括V型样品槽和白板，白板一侧设置有光源，白板正上方设置有变倍调焦镜头，变倍调焦镜头正上方及侧边分别设置一块半透半反射镜，变倍调焦镜头正上方的半透半反射镜上部设置有CCD检测器；另一块半透半反射镜反射的光线通过信号接收器和信号线传输至光谱仪，光谱仪的输出端连接有信号处理电脑。作为优选，所述V型样品槽固定在可调二维平台上。作为优选，两块半透半反射镜平行设置，并且与水平面成45°角。作为优选，CCD检测器、变倍调焦镜头、半透半反射镜通过整体框架进行固定，整体框架通过旋紧螺丝固定在铁架台上。作为优选，显微微区定位系统的显示采用MV31软件。作为优选，光谱自动采集计算系统采用UV5000软件。作为优选，光源采用D65光源。作为优选，白板为单独设置的两块。作为优选，光谱仪采用微软WindowsVC、VC开发集成工具Windows桌面应用程序。与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果在于：1.本专利技术装置的设计基于传统目视钻石色级比色评价观察条件,保证测量结果与人眼颜色分级的结果一致。采用了显微微区定位测量，选择被测钻石共性特征的测量区域，能够消除相同色级钻石由于尺寸大小引起的颜色差异。该装置能够快速、准确的测量钻石的颜色坐标，并自动转换为钻石分级系统对应的颜色分级级别。2.该装置还包括具有符合目视钻石色级比色照明条件和观察条件的样品采集系统、显微微区定位显示系统、光谱自动采集计算系统。3.采用传统目视钻石色级比色照明条件和观察条件，结合CIE色度学的颜色计算方法对钻石进行光谱的采集、分析和计算，给出符合目视钻石分级颜色评价结果。4.采用显微微区的精确定位装置，选择具有共性特征的钻石亭部测量区域，在对不同大小的钻石测量时，使得被测点测量条件（如光程）一致，消除相同色级钻石由于尺寸大小引起的颜色差异，保证分析结果一致。5.采用连续序列比色石色级作为定标点，减小测量系统的系统误差，保证与目视钻石色级比色评价颜色结果的一致性。附图说明图1为本专利技术装置的结构示意图，图2为显微微区定位系统界面图，图3为光谱自动采集计算系统界面图，图4为被测钻石颜色色级标定示例图。各附图标记为：1.CCD检测器；2.变倍调焦镜头；3.光谱仪；4.半透半反射镜；5.样品；6.光源；7.V型样品槽；8.可调二维平台；9.定位显示器；10.信号线；11.信号处理电脑。具体实施方式为了能够更清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点，下面结合具体实施例对本专利技术做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是，本专利技术还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本专利技术并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。实施例1，本实施例提供装置的具体结构，如图1所示，主要包括显微微区定位系统、光谱自动采集计算系统两个部分。显微微区定位系统包括V型样品槽7和白板，V型样品槽7固定在可调二维平台8上，样品5一侧设置有光源6，样品正上方设置有变倍调焦镜头2，变倍调焦镜头2的正上方及一侧分别设有一块半透半反射镜4，这两块半透半反射镜平行设置，并且与水平面成45°角，变倍调焦镜头2上方的半透半反射镜上方设置CCD检测器1。CCD检测器1、变倍调焦镜头2、半透半反射镜4通过一个整体框架进行固定，然后将整体框架通过旋紧螺丝固定在铁架台上并可以上下移动。CCD检测器1的输出端连接定位显示器9；另一块半透半反射镜反射的光线通过信号接收器和信号线10传输至光谱仪3，光谱仪3的输出端连接信号处理电脑11。光谱自动采集计算系统主要包括光谱仪3和信号处理电脑11两部分。显微微区定位显示系统采用MV31软件，程序界面如图2所示，整个窗口由菜单栏以及图像显示栏两部分组成。采用显微微区信号采集包括微区信号采集、位置精确定位、微区信号定位显示。测量不同大小的钻石时，能够精确选择具有相同特征的钻石亭部区域并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钻石颜色分级自动测量装置，其特征在于：包括显微微区定位系统和光谱自动采集计算系统，显微微区定位系统包括V型样品槽（7）和白板，白板一侧设置有光源（6），白板正上方设置有变倍调焦镜头（2），变倍调焦镜头（2）正上方及侧边分别设置一块半透半反射镜（4），变倍调焦镜头（2）正上方的半透半反射镜上部设置有CCD检测器（1）；另一块半透半反射镜反射的光线通过信号线（10）传输至光谱仪（3），光谱仪（3）的输出端连接有信号处理电脑（11）。

【技术特征摘要】
1.一种钻石颜色分级自动测量装置，其特征在于：包括显微微区定位系统和光谱自动采集计算系统，显微微区定位系统包括V型样品槽（7）和白板，白板一侧设置有光源（6），白板正上方设置有变倍调焦镜头（2），变倍调焦镜头（2）正上方及侧边分别设置一块半透半反射镜（4），变倍调焦镜头（2）正上方的半透半反射镜上部设置有CCD检测器（1）；另一块半透半反射镜反射的光线通过信号线（10）传输至光谱仪（3），光谱仪（3）的输出端连接有信号处理电脑（11）。2.根据权利要求1所述钻石颜色分级自动测量装置，其特征在于：所述V型样品槽（7）固定在可调二维平台（8）上。3.根据权利要求1所述钻石颜色分级自动测量装置，其特征在于：两块半透半反射镜平行设置，并且与水平面成45°角。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：程佑法，范春丽，李建军，刘海彬，朱红伟，张丛森，
申请(专利权)人：山东省计量科学研究院，
类型：发明
国别省市：山东,37